EP1533022B1 - Mischsilo zum Lagern und Mischen rieselfähiger Feststoffe, insbesondere von Pulvern - Google Patents

Mischsilo zum Lagern und Mischen rieselfähiger Feststoffe, insbesondere von Pulvern Download PDF

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EP1533022B1
EP1533022B1 EP04026966A EP04026966A EP1533022B1 EP 1533022 B1 EP1533022 B1 EP 1533022B1 EP 04026966 A EP04026966 A EP 04026966A EP 04026966 A EP04026966 A EP 04026966A EP 1533022 B1 EP1533022 B1 EP 1533022B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing
outlet
silo
displacement
container
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP04026966A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1533022A3 (de
EP1533022A2 (de
Inventor
Hans Dr.-Ing. Hoppe
Michael Dipl.-Ing. Dürr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coperion Waeschle GmbH and Co KG
Original Assignee
Coperion Waeschle GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1533022A2 publication Critical patent/EP1533022A2/de
Publication of EP1533022A3 publication Critical patent/EP1533022A3/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/50Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/80Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis
    • B01F25/83Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis with receptacles provided with fixed guiding elements therein, e.g. baffles; Cross-mixers comprising crossing channels for guiding the falling particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/40Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes
    • B01F33/406Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes in receptacles with gas supply only at the bottom

Definitions

  • the invention relates to a mixing silo according to the preamble of claim 1.
  • Such a mixed silo is known from DE 1 507 901 A1.
  • different minimum average cross sections of the mixing channels are achieved by dividing an outlet cross section of the mixing silo into unequal surfaces via substantially vertically extending baffles.
  • Another mixed silo is known from DE 41 12 884 C2.
  • a funnel divided by sheet metal segments into a plurality of mixing channels is provided on a central supporting structure in the mixing container.
  • the mixing channels have a different channel cross section in the region of their outlet end.
  • a mixed silo of the type mentioned in such a way that a good mixing or a good waste of the mix in the mixing vessel, especially when mixed with powders, can be achieved with less effort.
  • the mixing channels do not have to be predetermined along their entire path of limiting elements attached to the central supporting structure, but that it is sufficient to provide displacement sections which in each case predetermine mixing channels of different cross-section at least in one region of the mixing silo.
  • Such displacement sections can be designed simply in shape and are therefore inexpensive and robust to produce.
  • a silo which provides mixed material from different silo layers at the outlet, is also a mixed silo in the sense of the present invention, if the actual mixing of the mixed material takes place only after the discharge from the silo.
  • the displacement sections according to the invention can be easily manufactured and are resistant to mix which rests on them. In particular, it is possible to achieve a mixing channel configuration with the same sector angles, in which, due to the different cone symmetry of the displacement bodies, differently sized minimum outlet cross sections nevertheless result in the individual sectors.
  • Displacement sections according to claim 2 are particularly easy to produce.
  • a fluidizing device can loosen the mixing material passing through the mixing channels, whereby a steady flow of the mixed material is favored.
  • a preferred embodiment of such a fluidization device is a gassing device.
  • the gassing device can be designed without much effort so that a gassing unit can fluidize the mix in more than one mixing channel, which simplifies the construction of the gassing device.
  • a gassing device with a plurality of separately controllable gassing units enables a targeted loosening of the mixed material in selected mixing channels.
  • a gassing device ie a pneumatic discharge aid
  • cone sections executed displacement sections according to claim 3 can be made from the same basic shape, where they only have to be adapted in length to the desired cross-sectional symmetry of the mixing channel.
  • the generatrix of the cone sections are the conveying direction of the mixture in the constricted by the cone sections Mixing channels before.
  • cone sections with the same cone angle those with different cone angles can also be used.
  • Partition sections according to claim 4 lead to a simple limitation of the individual sector-shaped mixing channels.
  • the partition wall sections can also be used as support elements for the central support structure.
  • a container inlet according to claim 5 can be used to selectively influence the arrangement and movement of individual Mischgutfrtressen in the mixing vessel. In this way, a quality distribution of the mix in the container outlet can be adjusted.
  • An overflow channel according to claim 6 favors the formation of different Mischgut21en in the region of the container outlet.
  • a supporting structure according to claim 7 provides an additional mixing channel in an easy design manner. This can be partially limited by the displacement sections.
  • a mixing silo 1 shown in FIG. 1 serves for storage and for mixing free-flowing solids, in particular powders.
  • the mixing silo 1 comprises an upright mixing container 2 with a hollow cylindrical container wall 3, which is open at the top and thus forms a container inlet 4, and with the container wall 3 downwardly continuing and conically tapered to a container outlet 5 bottom 6.
  • the mixing container is rotationally symmetrical with respect to a central central longitudinal axis 7.
  • a central tube 8 is arranged in the mixing container 2, whose longitudinal axis coincides with the central longitudinal axis 7 of the mixing container 2.
  • the central tube 8 is mounted in the mixing container 2 via four vertical support walls 9, 10, 11, 12, which extend radially relative to the central longitudinal axis 7.
  • the support walls 9, 10, 11, 12 are offset in the circumferential direction about the central longitudinal axis 7 in each case by 90 ° to each other.
  • the reference numerals of the support walls 9 to 12 takes place in the plan view of FIG. 2 in the clockwise direction, starting with the support wall 9 shown there on the right.
  • the support walls 9 to 12 are inside with the outer wall of the central tube 8 and outside with the inner wall of the container wall 3 on the one hand and the inner wall of the bottom 6 welded on the other.
  • the support wall 12 is omitted in Fig. 1.
  • Each two adjacent support walls 9 to 12 limit together with the container wall 3, as in 2, in total four quadrants in the mixing container 2.
  • In each of these quadrants is one of four outer mixing channels 13, 14, 15, 16 of the mixing container 2 before.
  • the central tube 8 in turn defines an inner mixing channel 17, so that the mixing container 2 has a total of five mixing channels 13 to 17.
  • the support walls 9 to 12 can each separate two adjacent mixing channels 13 to 16 from each other, wherein overcoming one of the support walls 9 to 12 an overflow of mix between two adjacent mixing channels 13 to 16 is possible.
  • the support walls give overflow channels, one of which, the overflow channel 17a, indicated in Fig. 3.
  • the central tube 8 serves as a central support structure in the mixing silo 1.
  • the displacement sections 18 to 21 are formed as extending to the container outlet 5 towards cone sections around the central longitudinal axis 7.
  • the displacement portions 18 to 21 are relative to the central longitudinal axis 7 at the same height attached to the central tube 8. All four displacement sections 18 to 21 have the same cone angle, but have generatrices of different lengths.
  • the displacement portion 18 between the support walls 9 and 10 in the first quadrant of the plan view of Fig. 2 has the shortest generatrix.
  • the second shortest generatrix has the displacer section 20 between the support walls 11 and 12 in the third quadrant of the plan view of Figure 2.
  • the second longest generatrix has the displacer section 21 between the support walls 12 and 9 in the fourth quadrant of the plan view of Figure 2.
  • the longest generatrix the displacement portion 19 between the support walls 10 and 11 in the second quadrant of the plan view of Fig. 2.
  • the outer mixing channels 13 to 16 have a different channel cross-section due to the different length of the generatrices of the displacement sections 18 to 21.
  • the outer mixing channels 14, 16, 15, 13 have in this order an increasing channel cross section in this area.
  • the inner walls of the displacement sections 18 to 21 delimit the inner mixing channel 17 so that the displacement sections 18 to 21 simultaneously with their inner sides the inner mixing channel 17 on the one hand and with its outer walls one of the outer mixing channels 13 to 16 limit.
  • the channel cross section of the narrowest outer mixing channel 14 is greater than that of the inner mixing channel 17. According to the difference in the course of the channel cross sections of the mixing channels 13 to 17 results in a difference in the flow rate of mixed material stored in the mixing silo 1 through the mixing channels 13 to 17.
  • This ratio is the largest for the inner mixing channel 17, as it widens conically strongly over the displacement sections 18 to 21 downwards.
  • the outer mixing channels 13 to 16 due to their different geometry, ie due to their different channel cross-section and due to the different ratio between the outlet and inlet cross-section, selectively with respect to the layer height of they Maschinenflie- ⁇ enden Mixed material. Above the container outlet 5, where all mixing channels 13 to 17 unite, material flows of mixed material from different container heights of the mixing container 2 therefore run together.
  • FIG. 1 only indicates a gassing device 22 for fluidizing the mixed material flowing through the mixing channels 13 to 17.
  • the gassing device 22 is an example of a fluidizing device which actively supports the flow of bulk material through at least one of the mixing channels 13 to 17. It will be described below with reference to FIGS. 1 and 3, wherein FIG. 3 illustrates a further embodiment of a mixing silo, which, however, does not differ from that of FIGS. 1 and 2 with respect to the gassing device 22. Components which have already been described with reference to FIGS. 1 and 2 bear the same reference numerals below and will not be explained again in detail.
  • the gassing device 22 has an annular outside the bottom 6 surrounding supply line 23 which is connected in a manner not shown with a gas source.
  • the supply line 23 communicates with a total of four ventilation pads 25 of the gassing device 22 in connection, in particular separately, so independently of each other, can be controlled.
  • Each of the aeration pads 25 is attached to the bottom 6 in one of the four quadrants of the plan view of FIG.
  • appropriately arranged ventilation wipes may also be provided.
  • the ventilation pads 25 have in projection perpendicular to the mixing material conveying direction predetermined generatrix of the displacement sections 18 to 21 an extent such that they gas, especially air, which supplied via the supply line 23 and the stub lines 24 from the ventilation cushion 25 enters the mixing container 2, both in the inner mixing channel 17 and in one of the outer mixing channels 13 to 16 penetrate. In each case, a ventilation cushion 25 thereby supplies two mixing channels.
  • the mixing silo 1 according to FIGS. 1 and 2 with the gassing device 22 operates as follows: Due to the respectively different ratio of inlet cross section to outlet cross section in the mixing channels 13 to 17, different flow velocities in the mixing channels 13 to 17 occur after filling of the mixing container 2 with mixture one. In the container outlet 5 are thereby juxtaposed MischgutstMail from different layers of the mixing container and thus from mix with different quality, eg. B. produced with different distribution of the particle size. These different strips can then be well mixed in the container outlet 5 downstream conveyor sections.
  • the embodiment of the mixing silo 1 according to FIG. 3 furthermore differs from that according to FIGS. 1 and 2 in that, instead of an upwardly open mixing container 2, this has a cover wall 26 with a container inlet 27 arranged eccentrically with respect to the central longitudinal axis 7 , Furthermore, in the mixed silo of Fig. 3, the support walls 10 (not visible in Fig. 3) and 12 in the direction of the container outlet 5 to the embodiment of FIGS. 1 and 2 extended so that they are close to this extend.
  • the center tube 8 As a further difference to the mixing silo 1 of FIGS. 1 and 2 is missing in the mixing silo 1 of FIG. 3, the center tube 8.
  • the displacement sections 18th to 21 are in the corner regions of the central longitudinal axis 7 of the mixing container 2 abutting support walls 9 to 12 attached thereto. These corner regions are therefore used in the embodiment of FIG. 3 as a central support structure.
  • the function of the mixing silo 1 according to FIG. 3, as far as this differs from the mixing silo 1 according to FIGS. 1 and 2, is the following: Due to the eccentrically arranged container inlet 27, a corresponding eccentric filling of the mixing container 2 takes place. First, the mixing channels fill below the container inlet 27 until the level of the mix reaches the level of the upper edge portion of the support walls 9-12. From this level, an overflow, z. B. via the overflow channel 17a, the mixed material from the mixing channels below the container inlet 27 to the other mixing channels instead. These latter mixing channels are thus supplied by a higher layer of material in the mixing container 2 than the initially befiillten mixing channels below the container inlet 27.
  • FIG. 4 Another embodiment of a mixing silo is shown in FIG. 4. Components of this mixing silo 1, which have already been described with reference to FIGS. 1 to 3, bear the same reference numerals and will not be explained again in detail.
  • the mixing silo 1 according to FIG. 4 has a 1 and 2 and an embodiment of the support walls 9 to 12 corresponding to the mixing silo 1 in Fig. 3.
  • the container outlet 5 is the mixing silo 1 of FIG. 4 a at the container outlet. 5 flanged Rotary valve 29 downstream. With a lock outlet 30, which is arranged in the fall line below the container outlet 5, a recirculation line 31 is connected via the mix 32 from the container outlet 5, promoted by the rotary valve 29, again the mixing container 2 via the eccentric container inlet 27 can be supplied.
  • the mix 32 is divided into different Mischgutfr disordersen 33, 34, 35, 36 in Fig. 4.
  • the Mischgutfr forcing 36 is the one that results after passing through the Mischgutfr forcing 34 through the mixing channels 13 and 17 in front of the container outlet 5 again as a blended union fraction.
  • the recirculation or circulation of the mixed material in the mixing silo 1 of FIG. 4 via the recirculation line 31 causes the entire contents of the mixing container 2 is blended together, so that after the recirculation from the container outlet 5 a uniform product from the mixing silo 1 can be deducted.
  • the integration of the mixing silo 1 in the recirculation process described above is not mandatory.
  • the mixed silo 1 can also be used in continuous operation, ie without recirculation.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Mischsilo nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein derartiges Mischsilo ist bekannt aus der DE 1 507 901 A1. Dort werden unterschiedliche minimale Durchschnittsquerschnitte der Mischkanäle durch eine Unterteilung eines Austrittsquerschnitts des Mischsilos in ungleiche Flächen über im Wesentlichen vertikal verlaufende Prallbleche erzielt.
  • Ein weiteres Mischsilo ist bekannt aus der DE 41 12 884 C2. Dort ist an einer zentralen Tragstruktur im Mischbehälter ein durch Blechsegmente in eine Mehrzahl von Mischkanälen unterteilter Trichter vorgesehen. Die Mischkanäle haben im Bereich ihres auslaufseitigen Endes einen unterschiedlichen Kanalquerschnitt. Durch diesen Aufbau wird aufgrund der unterschiedlichen Fließwiderstände und der hieraus resultierenden unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten in den im Trichter vorliegenden Mischkanälen eine gute Durchmischung von Mischgut im Mischbehälter erreicht, der Aufbau zur Ausgestaltung der Mischkanäle ist jedoch relativ aufwändig. Eine Verstopfung der engeren Mischkanäle ist zudem nicht auszuschließen. Insbesondere zu mischende Pulver neigen häufig zu einer Brückenbildung und damit zu einer Verstopfung, wenn Mischkanäle mit engen Abschnitten vorliegen.
  • Weitere Mischkanal-Ausgestaltungen für Mischsilos sind bekannt aus der US 3,871,626 A, der US 5,005,983 A, der DE 35 12 538 A1 sowie der EP 0 565 755 A1.
  • Aus der DE-OS 2 211 127 sind Mischsilo-Ausführungen bekannt, bei denen Mischkanäle durch sich konisch nach unten erweiternde Mischsäulen begrenzt sind.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mischsilo der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine gute Durchmischung bzw. ein guter Verschnitt des Mischguts im Mischbehälter, insbesondere auch bei zu mischenden Pulvern, mit geringerem Aufwand erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Mischsilo mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Mischkanäle nicht längs ihres gesamten Weges von an der zentralen Tragstruktur angebrachten Begrenzungselementen vorgegeben werden müssen, sondern dass es ausreicht, Verdrängungsabschnitte vorzusehen, die jeweils zumindest in einem Bereich des Mischsilos Mischkanäle unterschiedlichen Querschnitts vorgeben. Derartige Verdrängungsabschnitte lassen sich in ihrer Form einfach gestalten und sind daher unaufwändig und robust herstellbar. Durch die hierdurch vorgegebenen unterschiedlichen minimalen Kanalquerschnitte wird erreicht, dass Fraktionen des Mischguts im Mischbehälter dem Behälterauslauf mit unterschiedlicher Fließgeschwindigkeit zugeführt werden, so dass am Auslauf Mischgut aus verschiedenen Schichten des Mischsilos vorliegt. Ein Silo, welches am Auslauf Mischgut aus verschiedenen Siloschichten bereitstellt, ist auch dann ein Mischsilo im Sinne der vorliegenden Erfindung, wenn die eigentliche Durchmischung des Mischguts erst nach dem Auslauf aus dem Silo erfolgt. Die erfindungsgemäßen Verdrängungsabschnitte lassen sich einfach herstellen und sind in Bezug auf Mischgut, welches auf ihnen lastet, widerstandsfähig. Insbesondere lässt sich eine Mischkanal-Konfiguration mit gleichen Sektorwinkeln erreichen, bei denen aufgrund der unterschiedlichen Konussymmetrie der Verdrängungskörper trotzdem unterschiedlich große minimale Austrittsquerschnitte in den einzelnen Sektoren resultieren.
  • Verdrängungsabschnitte nach Anspruch 2 sind besonders einfach herstellbar.
  • Eine Fluidisierungseinrichtung kann das die Mischkanäle durchtretende Mischgut auflockern, wodurch ein stetiger Fluss des Mischgutes begünstigt ist. Eine bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Fluidisierungseinrichtung ist eine Begasungsvorrichtung. Im Zusammenspiel mit der Anordnung der Wandabschnitte lässt sich die Begasungsvorrichtung ohne großen Aufwand so gestalten, dass eine Begasungseinheit das Mischgut in mehr als einem Mischkanal fluidisieren kann, was den Aufbau der Begasungsvorrichtung vereinfacht. Eine Begasungsvorrichtung mit mehreren getrennt ansteuerbaren Begasungseinheiten ermöglicht eine gezielte Auflockerung des Mischguts in ausgewählten Mischkanälen. Anstelle einer Begasungsvorrichtung, also einer pneumatischen Austragshilfe kann auch eine mechanische Austragshilfe eingesetzt sein, bei der ein stetiger Fluss des Mischguts durch Klopfen oder durch den Einsatz von Vibrationsböden gegeben ist.
  • Eine Anbringung der Begasungseinrichtung in Projektion senkrecht zu einer durch den Verdrängungsabschnitt vorgegebenen Mischgut-Förderrichtung derart, dass eine Fluidisierung von Mischgut in beiden vom Verdrängungsabschnitt begrenzten Mischkanälen durch die Begasungseinheit erfolgt oder eine Anordnung der Begasungseinrichtung am Boden des Mischbehälters führt zur Möglichkeit, durch eine einzelne Begasungseinheit in einfacher Weise das Mischgut in mehreren Mischkanälen zu fluidisieren.
  • Als Konusabschnitte ausgeführte Verdrängungsabschnitte nach Anspruch 3 lassen sich aus der gleichen Grundform fertigen, wobei sie nur in ihrer Länge an die gewünschte Querschnittssymmetrie des Mischkanals angepasst werden müssen. Die Mantellinie der Konusabschnitte gibt dabei die Förderrichtung des Mischguts in den durch die Konusabschnitte verengten Mischkanälen vor. Alternativ zu Konusabschnitten mit gleichem Kegelwinkel können auch solche mit unterschiedlichem Kegelwinkel eingesetzt werden. Es ist bei einer weiteren Variante möglich, die Verdrängungsabschnitte in unterschiedlichen Höhen bezogen auf die Längsachse an der Tragstruktur anzubringen.
  • Trennwand-Abschnitte nach Anspruch 4 führen zu einer einfachen Begrenzung der einzelnen sektorförmigen Mischkanäle. Die Trennwand-Abschnitte können zudem als Tragelemente für die zentrale Tragstruktur eingesetzt sein.
  • Ein Behältereinlauf nach Anspruch 5 kann zur gezielten Beeinflussung der Anordnung und Bewegung einzelner Mischgutfraktionen im Mischbehälter eingesetzt werden. Hierdurch kann eine Qualitätsverteilung des Mischguts im Bereich des Behälterauslaufs eingestellt werden.
  • Ein Überlaufkanal nach Anspruch 6 begünstigt die Ausbildung unterschiedlicher Mischgutqualitäten im Bereich des Behälterauslaufs.
  • Eine Tragstruktur nach Anspruch 7 gibt in einfach zu gestaltender Weise einen zusätzlichen Mischkanal vor. Dieser kann bereichsweise auch durch die Verdrängungsabschnitte begrenzt sein.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
  • Fig. 1
    ein erfindungsgemäßes Mischsilo in einer perspektivischen und teilweise aufgebrochenen Darstellung;
    Fig. 2
    eine Aufsicht auf einen Mischbehälter des Mischsilos von Fig. 1;
    Fig. 3
    einen vertikalen Längsschnitt durch eine weitere Ausfiihrungsform eines Mischsilos und
    Fig. 4
    eine weitere Ausgestaltung eines Mischsilos in einem Förderkreislauf für Mischgut.
  • Ein in Fig. 1 dargestelltes Mischsilo 1 dient zum Lagern und zum Mischen rieselfähiger Feststoffe, insbesondere von Pulvern. Das Mischsilo 1 umfasst einen aufrecht stehenden Mischbehälter 2 mit einer hohlzylindrischen Behälterwand 3, die nach oben offen ist und somit einen Behältereinlauf 4 bildet, und mit einem die Behälterwand 3 nach unten fortsetzenden und konisch sich zu einem Behälterauslauf 5 verjüngenden Boden 6. Der Mischbehälter 2 ist bezüglich einer zentralen Mittel-Längsachse 7 rotationssymmetrisch.
  • Auf Höhe des Übergangs zwischen der Behälterwand 3 und dem Boden 6 ist im Mischbehälter 2 ein Mittelrohr 8 angeordnet, dessen Längsachse mit der Mittel-Längsachse 7 des Mischbehälters 2 zusammenfällt. Das Mittelrohr 8 ist über vier bezogen auf die Mittel-Längsachse 7 radial verlaufende vertikale Tragwände 9, 10, 11, 12 im Mischbehälter 2 angebracht. Die Tragwände 9, 10, 11, 12 sind in Umfangsrichtung um die Mittel-Längsachse 7 jeweils um 90° gegeneinander versetzt. Die Bezugszeichennummerierung der Tragwände 9 bis 12 erfolgt in der Aufsicht der Fig. 2 im Uhrzeigersinn, beginnend mit der dort rechts dargestellten Tragwand 9. Die Tragwände 9 bis 12 sind innen mit der Außenwand des Mittelrohrs 8 und außen mit der Innenwand der Behälterwand 3 einerseits und der Innenwand des Bodens 6 andererseits verschweißt. Zur übersichtlicheren Darstellung ist in Fig. 1 die Tragwand 12 weggelassen. Jeweils zwei benachbarte Tragwände 9 bis 12 begrenzen gemeinsam mit der Behälterwand 3, wie in der Aufsicht der Fig. 2 dargestellt, insgesamt vier Quadranten im Mischbehälter 2. In jedem dieser Quadranten liegt einer von insgesamt vier äußeren Mischkanälen 13, 14, 15, 16 des Mischbehälters 2 vor. Das Mittelrohr 8 begrenzt seinerseits einen inneren Mischkanal 17, so dass der Mischbehälter 2 insgesamt fünf Mischkanäle 13 bis 17 aufweist. Die Tragwände 9 bis 12 können jeweils zwei benachbarte Mischkanäle 13 bis 16 voneinander trennen, wobei durch Überwindung einer der Tragwände 9 bis 12 ein Überlauf von Mischgut zwischen zwei benachbarten Mischkanälen 13 bis 16 möglich ist. Insoweit geben die Tragwände Überlaufkanäle vor, von denen einer, der Überlaufkanal 17a, in Fig. 3 angedeutet ist.
  • Neben den Tragwänden 9 bis 12 und der Behälterwand 3 begrenzt jeweils ein vom Mittelrohr 8 ausgehender Verdrängungsabschnitt 18, 19, 20, 21 einen der äußeren Mischkanäle 13 bis 16. Das Mittelrohr 8 dient daher als zentrale Tragstruktur im Mischsilo 1. Die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 sind als sich zum Behälterauslauf 5 hin erweiternde Konusabschnitte um die Mittel-Längsachse 7 ausgebildet. Die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 sind bezogen auf die Mittel-Längsachse 7 auf gleicher Höhe am Mittelrohr 8 angebracht. Alle vier Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 weisen den gleichen Kegelwinkel auf, haben aber Mantellinien unterschiedlicher Länge. Der Verdrängungsabschnitt 18 zwischen den Tragwänden 9 und 10 im ersten Quadranten der Aufsicht von Fig. 2 hat die kürzeste Mantellinie. Die zweitkürzeste Mantellinie hat der Verdrängungsabschnitt 20 zwischen den Tragwänden 11 und 12 im dritten Quadranten der Aufsicht von Fig. 2. Die zweitlängste Mantellinie hat der Verdrängungsabschnitt 21 zwischen den Tragwänden 12 und 9 im vierten Quadranten der Aufsicht von Fig. 2. Die längste Mantellinie hat der Verdrängungsabschnitt 19 zwischen den Tragwänden 10 und 11 im zweiten Quadranten der Aufsicht nach Fig. 2. In dem Bereich, wo die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 zum Behälterauslauf 5 hin enden, weisen die äußeren Mischkanäle 13 bis 16 aufgrund der unterschiedlichen Länge der Mantellinien der Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 einen unterschiedlichen Kanalquerschnitt auf. Die äußeren Mischkanäle 14, 16, 15, 13 weisen in dieser Reihenfolge einen zunehmenden Kanalquerschnitt in diesem Bereich auf.
  • Im Anschluss an das Mittelrohr 8 hin zum Behälterauslauf 5 begrenzen die Innenwände der Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 den inneren Mischkanal 17, so dass die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 gleichzeitig mit ihren Innenseiten den inneren Mischkanal 17 einerseits und mit ihren Außenwänden einen der äußeren Mischkanäle 13 bis 16 begrenzen.
  • Der Kanalquerschnitt des engsten äußeren Mischkanals 14 ist größer als derjenige des inneren Mischkanals 17. Entsprechend dem Unterschied im Verlauf der Kanalquerschnitte der Mischkanäle 13 bis 17 resultiert ein Unterschied der Fließgeschwindigkeit von im Mischsilo 1 gelagertem Mischgut durch die Mischkanäle 13 bis 17. Je größer das Verhältnis zwischen dem Auslaufquerschnitt und dem Einlaufquerschnitt eines der Mischkanäle 13 bis 17 ist, desto höher ist die Fließgeschwindigkeit in diesem. Dieses Verhältnis ist für den inneren Mischkanal 17 am größten, da sich dieser über die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 nach unten konisch stark erweitert. Durch den inneren Mischkanal 17 fließt also Material aus einer Mischgutschicht im Mischbehälter 2, die im Vergleich zu den Mischgutschichten, aus denen Mischgut durch die anderen Mischkanäle 13 bis 16 fließt, am höchsten im Mischbehälter 2 angeordnet ist. Entsprechend sind auch die äußeren Mischkanäle 13 bis 16 aufgrund ihrer unterschiedlichen Geometrie, also aufgrund ihres unterschiedlichen Kanalquerschnitts und aufgrund des unterschiedlichen Verhältnisses zwischen Auslauf- und Einlaufquerschnitt, selektiv in Bezug auf die Schichthöhe des sie durchflie-βenden Mischguts. Oberhalb des Behälterauslaufs 5, wo sich alle Mischkanäle 13 bis 17 vereinigen, laufen daher Materialströme von Mischgut aus unterschiedlichen Behälterhöhen des Mischbehälters 2 zusammen.
  • In Fig. 1 nur angedeutet ist eine Begasungsvorrichtung 22 zur Fluidisierung des durch die Mischkanäle 13 bis 17 fließenden Mischguts. Die Begasungsvorrichtung 22 ist ein Beispiel für eine Fluidisierungseinrichtung, welche den Schüttgut-Fluss durch mindestens einen der Mischkanäle 13 bis 17 aktiv unterstützt. Sie wird nachfolgend anhand der diese darstellenden Fig. 1 und 3 beschrieben, wobei die Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Mischsilos darstellt, welche sich aber in Bezug auf die Begasungsvorrichtung 22 nicht von derjenigen der Fig. 1 und 2 unterscheidet. Komponenten, die schon unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurden, tragen nachfolgend die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.
  • Die Begasungsvorrichtung 22 weist eine ringförmig den Boden 6 außen umgebende Zufuhrleitung 23 auf, die in nicht dargestellter Weise mit einer Gasquelle verbunden ist. Über Stichleitungen 24 steht die Zufuhrleitung 23 mit insgesamt vier Belüftungskissen 25 der Begasungsvorrichtung 22 in Verbindung, die insbesondere getrennt, also unabhängig voneinander, angesteuert werden können. Jedes der Belüftungskissen 25 ist in einem der vier Quadranten der Aufsicht der Fig. 2 am Boden 6 angebracht. Alternativ zu den Belüftungskissen 25 können auch entsprechend angeordnete Belüftungstücher vorgesehen sein.
  • Die Belüftungskissen 25 haben in Projektion senkrecht zu den die Mischgut-Förderrichtung vorgebenden Mantellinien der Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 eine Erstreckung derart, dass sie Gas, insbesondere Luft, welches zugeführt über die Zufuhrleitung 23 und die Stichleitungen 24 aus den Belüftungskissen 25 in den Mischbehälter 2 eintritt, sowohl in den inneren Mischkanal 17 als auch in einen der äußeren Mischkanäle 13 bis 16 eindringen lassen. Jeweils ein Belüftungskissen 25 versorgt dadurch zwei Mischkanäle.
  • Das Mischsilo 1 nach den Fig. 1 und 2 mit der Begasungsvorrichtung 22 arbeitet folgendermaßen: Aufgrund des jeweils unterschiedlichen Verhältnisses von Einlaufquerschnitt zu Auslaufquerschnitt bei den Mischkanälen 13 bis 17 stellen sich nach einem Befüllen des Mischbehälters 2 mit Mischgut unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten in den Mischkanälen 13 bis 17 ein. Im Behälterauslauf 5 werden hierdurch nebeneinander gelegte Mischgutstreifen aus unterschiedlichen Schichten des Mischbehälters und damit aus Mischgut mit unterschiedlicher Qualität, z. B. mit unterschiedlicher Verteilung der Teilchengröße erzeugt. Diese unterschiedlichen Streifen lassen sich anschließend in dem Behälterauslauf 5 nachgeordneten Förderabschnitten gut vermischen.
  • Die Ausfiihrung des Mischsilos 1 nach Fig. 3 unterscheidet sich weiterhin von derjenigen nach den Fig. 1 und 2 dadurch, dass anstelle eines nach oben offenen Mischbehälters 2 dieser eine Deckwand 26 mit einem in Bezug auf die Mittel-Längsachse 7 exzentrisch angeordnetem Behältereinlauf 27 aufweist. Ferner sind beim Mischsilo nach Fig. 3 die Tragwände 10 (nicht sichtbar in Fig. 3) und 12 in Richtung auf den Behälterauslauf 5 zu gegenüber der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 derart verlängert, dass sie sich bis in die Nähe von diesem erstrecken.
  • Als weiterer Unterschied zum Mischsilo 1 nach den Fig. 1 und 2 fehlt beim Mischsilo 1 nach Fig. 3 das Mittelrohr 8. Die Verdrängungsabschnitte 18 bis 21 sind in den Eckbereichen der an der Mittel-Längsachse 7 des Mischbehälters 2 aneinander anstoßenden Tragwände 9 bis 12 an diesen angebracht. Diese Eckbereiche dienen daher bei der Ausführung nach Fig. 3 als zentrale Tragstruktur.
  • Die Funktion des Mischsilos 1 nach Fig. 3 ist, soweit sich diese vom Mischsilo 1 nach den Fig. 1 und 2 unterscheidet, Folgende: Aufgrund des exzentrisch angeordneten Behältereinlaufs 27 erfolgt eine entsprechende exzentrische Befiillung des Mischbehälters 2. Es füllen sich zunächst die Mischkanäle unterhalb des Behältereinlaufs 27, bis der Füllstand des Mischguts das Niveau des oberen Kantenbereichs der Tragwände 9 bis 12 erreicht. Ab dieser Füllstandshöhe findet ein Überlauf, z. B. über den Überlaufkanal 17a, des Mischguts von den Mischkanälen unterhalb des Behältereinlaufs 27 zu den anderen Mischkanälen statt. Diese letzteren Mischkanäle werden also von einer höher gelegenen Materialschicht im Mischbehälter 2 versorgt als die zunächst befiillten Mischkanäle unterhalb des Behältereinlaufs 27. Schon zu Beginn des Befiillvorgangs im Mischbehälter 2 liegen dann im Auslauf 5 zwei Materialstreifen von Mischgut aus unterschiedlichen Mischbehälterschichten vor, welche sich entsprechend dem oben im Zusammenhang mit der Funktionsweise des Mischsilos nach den Fig. 1 und 2 Ausgeführten im Anschluss an den Behälterauslauf 5 gut vermischen lassen. Die Wirkung der Vermischung wird beim Mischsilo 1 nach Fig. 3 insbesondere also während der Anfahrphase, also während des ersten Befiillens des Mischbehälters 2, verbessert.
  • Eine weitere Ausführung eines Mischsilos ist in Fig. 4 dargestellt. Komponenten dieses Mischsilos 1, welche schon unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert. Das Mischsilo 1 nach Fig. 4 hat einen nach oben offenen Mischbehälter 2 und ein Mittelrohr 8 wie dasjenige nach den Fig. 1 und 2 und eine Ausgestaltung der Tragwände 9 bis 12 entsprechend dem Mischsilo 1 in Fig. 3. Dem Behälterauslauf 5 ist beim Mischsilo 1 nach Fig. 4 eine am Behälterauslauf 5 angeflanschte Zellenradschleuse 29 nachgeschaltet. Mit einem Schleusenausgang 30, der in Falllinie unter dem Behälterauslauf 5 angeordnet ist, ist eine Rezirkulationsleitung 31 verbunden, über die Mischgut 32 aus dem Behälterauslauf 5, gefördert durch die Zellenradschleuse 29, wieder dem Mischbehälter 2 über den exzentrischen Behältereinlauf 27 zugeführt werden kann. Das Mischgut 32 ist in Fig. 4 in verschiedene Mischgutfraktionen 33, 34, 35, 36 unterteilt. Die Mischgutfraktion 36 ist diejenige, die nach Durchlaufen der Mischgutfraktion 34 durch die Mischkanäle 13 und 17 sich vor dem Behälterauslauf 5 wieder als verschnittene Vereinigungsfraktion ergibt.
  • Die Rezirkulation oder Umwälzung des Mischgutes im Mischsilo 1 nach Fig. 4 über die Rezirkulationsleitung 31 führt dazu, dass der gesamte Inhalt des Mischbehälters 2 miteinander verschnitten wird, sodass nach erfolgter Rezirkulation aus dem Behälterauslauf 5 ein gleichmäßiges Produkt aus dem Mischsilo 1 abgezogen werden kann.
  • Die Einbindung des Mischsilos 1 in den vorstehend beschriebenen Rezirkulationsprozess ist nicht zwingend. Das Mischsilo 1 kann auch im Durchlaufbetrieb, also ohne Rezirkulation, eingesetzt werden.

Claims (7)

  1. Mischsilo (1) für Pulver oder sonstiges Schütt- und Mischgut
    - mit einem rohrförmigen, eine zentrale Längsachse (7) aufweisenden Mischbehälter (2)
    -- mit einem Behältereinlauf (4, 27),
    -- mit einer äußeren Behälterwand (3),
    -- mit einem Behälterauslauf (5)
    -- und mit einem sich zum Behälterauslauf (5) hin verjüngenden und in diesen ausmündenden Boden (6),
    - mit einer im Mischbehälter (2) angeordneten zentralen Tragstruktur (8),
    - mit einer Mehrzahl von Mischkanälen (13 bis 17) im Mischbehälter (2) zwischen dem Behältereinlauf (4, 27) und dem Behälterauslauf (5),
    - wobei mindestens zwei Mischkanäle (13 bis 17) einen voneinander unterschiedlichen minimalen Kanalquerschnitt aufweisen,
    wobei
    - mindestens zwei (13 bis 16) von den Mischkanälen (13 bis 17), die unterschiedlichen minimalen Kanalquerschnitt aufweisen, teilweise begrenzt sind durch jeweils einen von der zentralen Tragstruktur (8) ausgehenden und in die Mischkanäle (13 bis 16) hineinragenden Verdrängungsabschnitt (18 bis 21), wobei
    - die Verdrängungsabschnitte (18 bis 21) als sich zum Behälterauslauf (5) hin erweiternde Konusabschnitte um die Mittel-Längsachse (7) ausgebildet sind, so dass um die zentrale Tragstruktur (8) herum die Mischkanäle (13 bis 16) sektorförmig mit unterschiedlichen minimalen Durchtrittsquerschnitten gebildet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Verdrängungsabschnitte eine unterschiedliche Konusgeometrie haben, so dass eine Mischkanal-Konfiguration mit gleichen Sektorwinkeln vorliegt, bei denen die konusförmigen Verdrängungsabschnitte Mischkanäle mit unterschiedlich großem minimalem Austrittsquerschnitt vorgeben.
  2. Mischsilo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die beiden gegenüberliegenden Seiten mindestens eines durch einen Wandabschnitt gebildeten Verdrängungsabschnitts (18 bis 21) jeweils ein Mischkanal (13, 17; 14, 17; 15,17; 16,17) begrenzt ist.
  3. Mischsilo nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konusabschnitte (18 bis 21) bei gleichem Kegelwinkel Mantellinien unterschiedlicher Länge aufweisen, wobei die Konusabschnitte (18 bis 21) auf gleicher Höhe bezogen auf die Längsachse (7) an der Tragstruktur (8) angebracht sind.
  4. Mischsilo nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Verdrängungsabschnitten (18 bis 21) zugeordneten Mischkanäle (13 bis 16) durch sich radial von der zentralen Tragstruktur (8) aus erstreckende Tragwände (9 bis 12) voneinander getrennt sind.
  5. Mischsilo nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältereinlauf (27) in Bezug auf die Längsachse (7) exzentrisch angeordnet ist.
  6. Mischsilo nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne Tragwände (12) sich axial derart erstrecken, so dass zwischen zwei Mischkanälen (15, 16) ein Überlaufkanal (17a) gebildet ist.
  7. Mischsilo nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen zentralen Mischkanal (17) in der Tragstruktur (8).
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